电缆设计与电气节能

电缆设计与电气节能（精选8篇）

电缆设计与电气节能 篇1

1 分支电缆的结构与性能

1.1 产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。

由于现代文明的发展, 都市的高层建筑越来越普及, 在高层建筑配电系统电气设计中, 供电可靠性、工程经济性和施工便利性越来越重要, 采用普通电力电缆供电, 三者的矛盾总难完全统一, 只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法, 在楼层配电设计中, 通常采用的办法有三种:

1.1.1 放射式, 由地下配电间分别对各个楼层

引电缆直接供电, 却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井, 造价高, 经济性最差。

1.1.2 链接法, 由配电间引出电缆至底层配电

箱, 再由底层逐层向上链接供电, 此法经济性最佳, 但由于层数越多, 安全系数越低 (安全系数是逐级相乘) 。

1.1.3 分区树干式, 把一座高层建筑划分成n

个单元区, 每个单元采用电缆接从配电室供电, 然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好, 经常被采用。

1.1.4 干线电缆分支法, 从配电室引出一根

(或数根) 主干电缆, 每个楼层在干线电缆上供头分支, 此法经济性最好, 但施工却是最麻烦的, 更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时, 受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响, 接头质量参差不齐, 但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造, 由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。

分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆, 根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣, 预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第1.1.4种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成, 而且工艺一致性也带来了质量一致。

分支电缆较早出现于英国和日本, 在技术标准方面, 1980年, 日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376 (1980) , 随着技术的发展与进步, 在1992年对该标准进行了修订, 放宽了对产品结构材料方面的要求, 提高了成品技术指标, 目前, 国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。

1.2 结构分支电缆在结构上, 分为单芯型和多

芯绞合型两种, 每根单芯分支电缆又可分为三部分:a.主干电缆;b.支线电缆;c.分支连接体。

目前, 因单芯型分支电缆结构简单, 便于生产和施工, 已获得大量应用。按照日本标准的规定, 多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体, 而不是传统概念多芯电缆的结构, 多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套, 每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能, 国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力, 目前也已在推广应用中。

1.3 性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆, 其关键性能有两项:

首先, 一根具备良好品质的分支电缆, 必须是性能优良的电力电缆, 对于国内产品, 其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。

第二, 分支连接体的性能至关重要, 这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体, 并作绝缘防潮处理。从外观上看, 无法知道内部接头质量, 有两项重要的试验能够检测接头性能, 即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言, 分支连接体 (含干线与支线导体) 的拉断力应保持在连接前的80%以上, 对电热循环试验而言, 在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后, 分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言, 应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。

我们讲, 分支电缆更适合于现代建筑的配电系统, 为什么?要分析这个问题, 我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。

2 相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求

2.1 建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有:

2.1.1 GB50052-1995供配电系统设计规范

2.1.2 GB50054-1995低压配电设计规范

2.1.3 JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范

2.1.4 GBJ16-87建筑设计防火规范 (1997年版本)

2.1.5 GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中:

《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范, 主要内容参照采用了IEC标准。民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致, 但由于这是一个建筑行业的专业标准, 建筑相关的部分规定更具体, 如供电系统的负荷简等级, 除规定分级原则外, 更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。

由于上述规范在颁布实施时, 分支电缆产品在国内还没有应用先例, 因此在规范中并未提及分支电缆, 但在众多条款中体现了设计指导方向, 总的说来, 有三种观点:a.关于配电级数——越少越好;b.关于配电方式, 从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式;c.关于安装敷设方式, 应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。

2.2 关于配电级数:

对配电级数而言, GB50052-95第3.07条规定:供电系统应简单可靠, 同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级, JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定:“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级, 但对非重要负荷供电时, 可超过三级。”上述规范体现了一个要领, 那就是配电级数越少越好, 越少可靠性越高, 技术越先进。

2.3 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定, 如:

“8.2.15居住小区的高层建筑, 宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑, 对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电;对于向多层配电间或配电箱配电, 宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电, 宜采用放射式与树干式结合的方式”, 8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷, 宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:a.工作电源采用分区树干式, 备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式。b.工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。c.工作电源采用分区树干式, 多用电源取自应急照明等电源干线。

上述规定, 是限于制定规范时, 分支电缆尚未在国内推广应用, 供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。认为, 在应用分支电缆配电后, 上述规定应该可以简化。放射式高于树干式, 又高于链接式的观点。

3 分支电缆配电设计的注意点

我们已分析:分支电缆配电系统的技术先进性, 可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做, 量体裁衣的专业产品, 具有最佳的适用性和技术经济性, 但在工程设计中, 需注意一点———那就是分支线的保护问题。对由于支线截面一般都有比干线小, 因此, 当支线发生过载或短路时, 干线保护系统一般不会对其发生作用, 必须在支线配电箱中设置保护器, 保护器与分支接头问题不超过3m, 如超过, 分支线必须受敷设在不燃的管或槽中, 且当该段发生单相或两相短路时, 干线保护应能够断开。对此, 应予以注意。

分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆, 已经在国内众多工程中得到推广应用, 并且已为广大设计人员认同并使用。旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性, 并能更好地体现规范的指导思想。是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式。因水平所限, 文中如有谬误, 敬请读者指正。

电缆设计与电气节能 篇2

关键词：电气设计；节能；措施

一、一些建筑电气设计与安装中的节能措施分析

我国是一个资源总量丰富的国家，在改革开放前，由于社会经济发展十分缓慢，大部分资源深埋地下未被利用，因此能源危机在我国表现的并不明显。而在改革开放之后，我国的工业化进程非常迅速，能源的需求量急剧增加。到目前为止，我国的能源供求矛盾已经相当严重，且有日益激化的趋势。而根据一项社会调查，在能源消耗量排行榜中，建筑电气设施“名列前茅”，每年消耗了社会能源总量的30%，可谓名副其实的“能源老虎”。为了有效地应对能源危机，建筑行业在近些年来开始了建筑电气设计安装节能技术的研究，迄今为止已经取得了不俗的成绩，一大批的能源节约措施开始出台并被实际应用，也取得了令人瞩目的成绩。下面对一些建筑电气设计安装过程中常用的节能措施做一个简单的探讨。

1. 变压器的节能

变压器是建筑物电气设备必不可少的装置。我们知道，变压器的主要作用是将供电电压转变为用电电压，而这种转化是通过电磁转化方式来实现的。根据物理学研究，在这种转化过程中，是会产生一定的能源消耗的，这种损耗一般被称作变电损耗。尤其是在用电高峰期，变电损耗会变得非常大。例如，在日常生活中，当我们不经意间靠近变压器时，会明显的感到一股“热流”，尤其是在夏季（一般属于供电高峰季节），更是觉得“热浪滚滚”，这便是变压器能耗产生的热量。据统计，产生这部分热量需要消耗5%的电能，这可是一个不小的损耗。而解决这个问题，可以通过变压器的优化设计来改变，例如适当增加变电线圈的匝数、使用电阻值较小的材质等。同时，还可以适当地降低供电电流，达到减少功率损耗的目的。另外，变压器在工作时还会产生空载损耗，解决这个问题的方法是在变压器设计之初选择节能型变压器，并根据当地供电部门的相关要求及负荷情况综合考虑投资和年运行费用对负荷进行合理分配选择数量、容量与电力负荷相适应的变压器使其工作在高效低耗区内。总而言之，变压器节能设计是整个建筑电气设备设计安装的重要组成部分，也是“源头节能”部分，应当给予足够的重视。

2. 灯光照明方面的节能设计

在现阶段，很多建筑物开发商为了增强“卖点”，吸引消费者，在建筑物电气设备的安装时往往采取了“奢侈型”策略。尤其在照明设备的安装上表现得更为明显，例如在室内安装了超过实际需求的照明灯，在建筑物外铺设了大量的“彩灯”等。这种做法不仅浪费了大量的电能，而且还会产生“灯光污染”等环境问题。而在节能型照明设备的设计安装中，就必须放弃上述做法。首先，在室内，要根据室内大小与空间分布合理的安装照明灯的数量，且尽量选择节能灯；其次，在楼道照明灯的安装设计中，除了遵循室内灯安装的一些原则外，还应尽量使用智能控制技术，如振动开关、声控开关等，实现“人走灯灭”；再次，在小区路灯的安装方面，要考虑使用一些新型的“绿色照明灯”，如高压钠灯、金属卤化物灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等，而且要控制好路灯的分布密度，并掌握好路灯开关时间；最后，尽量避免不必要的“亮化工程”，即尽量不安装装饰用的彩灯、彩棒等，即便是因某种原因需要安装，也要严格控制其点亮时间，在不必要的时候坚决关闭。

3. 输电线路的节能设计

我们知道，将各种电器设备连接在一起的是错综复杂的供电线路。在建筑物中，输电线路就好比人体内的血管，为各部分器官发挥技能提供能量。由于供电线路的使用量往往非常大，它所引起的能源损耗（引起能源损耗的原因是：由于供电线路均有一定大小的电阻，当电流通过时就会产生功率损耗）也日益引起人们的重视。在供电线路的节能安装设计中，一般采用以下几种措施：（1）应选用电导率较小、电阻值也较小的材质做供电导线，一般来说，在常用的供电线路内材料中，铜芯电线为首选，铝芯电线次之；（2）合理安排线路的走向，尽量让线路走“直达路线”，尽量避免走弯路或者缠绕，同时将配电箱安排在各个电气设施环绕的靠近中心的位置，从而有效地缩短供电线路总长度；（3）对于较长的供电回路在综合考虑节能与经济的前提下适当增大导线截面，如果在条件允许的情况下，还应该适当减小供电电流。

4. 建筑用空调系统的安装节能设计

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，很多建筑均实现了空调化。据一项统计数据，到目前为止，我国安装的建筑用空调总量已经高达数千万台，如此庞大的空调安装量每年需要消耗社会能源总消耗量的近10%，相当于长江三峡水电站数年的发电量的总和。因此，加强建筑用空调设备的节能性安装设计，是建筑能源节约的“大手笔”。一般来说，民用建筑安装的空调系统有两部分组成，即中央空调系统和分体式空调系统。空调系统的节能设计有以下两种途径。

一是空调自身。也即在空调安装时，应当选择节能性能好的空调设备，并且适当地控制安装数量和位置，避免靠近窗户、门等传热能力高的地方；空调的控制方面，首先是电源控制方面。空调系统一般是设计一个插座或是带开关的插座，由于空调插座安装高度较高平时操作很不方便，因而造成仅用遥控器关机无法切除电源，为解决这一问题可为空调插座设置一个独立开关进行控制，以便用遥控器关机时顺手把空调机电源关掉，避免空调因长时间的待机而消耗电能。

二是对空调工作状态的控制。传统的空调设备一般采用手动控制方式或者普通的遥控控制方式，其控制效能低，且操作复杂，已经不适应空调系统节能设计的需求。目前一般采用智能化的控制方式，来实现对空调工作状态的精确调控。其中一种方式是温度感应变频技术，这种控制技术的工作原理是：以将空调设定为25℃的恒温调控条件下为例，当室内温度高于或者低于25℃时，空调内部的温度监测探头首先感知到温度变化，并将收到的温度变化信息迅速的传递到空调的“大脑”——计算機信息控制中心，控制中心以极快的速度分析收到的信息，并快速发出相应的指令，对空调的运行功率进行调控。这种方法不仅能够实现调控方式的简单化、快速化和人性化，还能以其强大的温度感知能力使空调处于最佳的运行状态，从而有效降低能耗。另外还有红外遥控变频技术，其控制原理是：当温度偏离设定值时，空调利用自身的警报系统发出警报声，提醒使用者温度已经改变，并将温度变化的信息发生送到使用者手中的遥控装置中，使用者根据收到的信息利用遥控装置发出的红外信号手动的改变空调运行频率，从而达到控制目的，这种方法也能实现节能的目的。从实际情况看，这两种技术已经普遍应用于新型空调的开发，相信很快就可以应用到建筑空调设备的安装设计中去。

二、结语

电缆设计与电气节能 篇3

近年来, 随着城市化进程的加速, 国家新建, 改扩建了大量的城市给水, 污水厂。在市政工程本身的特殊条件和部分地区电力部门的政策, 以及国家节能减排的需求等因素限制下, 一些处理规模较小的新建项目和一些条件有限制的改扩建项目中, 不可能像其他工厂配电设计一样大量设置车间变电所 (含变压器) 。加之厂区的面积都比较大, 因此往往存在低压电缆长距离供电的问题, 本文结合一个实例对相关问题进行探讨。

2 TN系统下接地故障对长距离供电的限制

在市政工程配电设计中, TN系统为广泛采用的接地型式, 据《低压配电设计规范》 (GB50054-2011) (以下简称《低规》) 第5.2.8条规定:TN系统中配电线路间接接触防护的动作特性应符合下式要求:

式中:Ia———保证间接接触电器在规定时间内切断故障回路的动作电流 (A) ;

Zs———接地故障回路阻抗 (Ω) ;

U0———导体对地标称电压, 取U0=220V。

现有工程中, 多采用断路器作为主要回路保护电气, 据《低规》第6.2.4条规定:当短路保护电器为断路器时, 被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或者短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍, 即:

式中:Izd———低压断路器瞬时或短延时电流脱扣器整定值 (A) ;

Id———接地故障电流值 (A) 。

当配电线路较长, 而采用低压断路器的过电流脱扣器作为接地保护时, 则可能存在难以满足上述规范要求的情况。

如某污水处理厂, 厂区某变电所下有台SCB11-800k VA变压器, 接线方式为D, yn11, 该变压器uk%=4, 相保阻抗为Rphp.T=1.65mΩ, 相保感抗为Xphp.T=11.89mΩ, 该变压器给一污泥脱水间配电, 脱水间最大电机55k W, 该电机正常运行电流Ie=110A, 启动电流Iqd=7Ie=770A, 该车间设备最大工况运行计算电流为325A, 选用YJV-1k V- (3X185+2X95) 电缆供电, 供电长度350m。电缆单位相保阻抗Rphp.L=0.420mΩ, 相保Xphp.L=0.179mΩ。

根据《工业与民用配电设计手册》 (以下简称《手册》) 式4-55知:TN接地系统的低压网络单相接地故障电流:

式中:Rphp, Xphp, Zphp———短路电路的相线-保护线回路 (相保, 保护线包括PE线和PEN线) 电阻、相保电抗、相保阻抗 (mΩ) 。

这里假设电缆末端, 车间进线断路器前端相地短路, 根据式 (3) 及得:Id=1.32k A, 代入式 (2) 得Izd≤1k A。

低压断路器采用短延时脱扣器时的整定值, 根据《手册》式11~15知:

式中:

krel2———可靠系数, 取1.2;

Ist M1———线路中最大一台电机的启动电流;

IC (n-1) ———线路中除最大一台电机以外的计算负荷电流。

根据该公式可知:Iset2≥1.182k A, 可取1.2k A, 不满足Izd≤1k A的条件。

低压断路器采用瞬时脱扣器时的整定值, 根据《手册》式

11~16知:

式中:krel3———可靠系数, 取1.2;

I′st M1———线路中最大一台电机的全启动电流, 一般可取电机启动电流Ist M1的2倍 (A) 。

根据该公式可知:Iset3≥2.11k A, 可取2.2k A, 也不满足Izd≤1k A的条件。

由上面计算可推知:TN配电系统接地故障保护, 采用断路器 (熔断器类似) , 受到电缆长度的限制, 如果超过了断路器的允许长度, 则不能可靠及时地切断故障回路, 使接地点存在安全隐患。

解决方案:①尽量减少供电距离, 在条件允许的情况下将变电间放置于配电中心, 或者考虑对较大电机采用软启动或者变频启动, 以用于减小启动电流, 如上例中, 如果采用变频启动, 启动电流按Iqd=1.5Ie=165A, 则Iset2≥0.5k A, Iset3≥0.6k A即可满足Izd≤1k A的要求;②增大保护线面积, 其余同等条件下, Rphp.L=0.285mΩ, Xphp.L=0.152mΩ, 则Izd≤1.4k A;③合理选择变压器接线方式;④在TN-C系统采用零序电流保护, 在TN-S系统中采用剩余电流保护 (RCD) ;⑤采用带接地故障保护的低压断路器。

这里简单阐述下带接地故障保护的断路器如何整定:为了使接地故障脱扣器正确动作, 其动作电流整定值Ig必须躲过线路中的最大不平衡电流Iph。

(1) 对于单相负荷或者单相负荷比例较重的混合的动力回路, 由于该回路不平衡电流较大, 单相负荷重产生的谐波电流设备也日益严重, 线路最大不平衡电流:

该式比较适合市政工程的综合楼和机修车间等公共建构筑物。

(2) 对三相负荷平衡分配或三相负荷占较大比重的动力回路:

(3) 单台电动机动力回路, 其电压不平衡度为2%时, 其不平衡电流:

式中:Iph———最大不平衡电流;

Ijs———负荷计算电流;

Ie———电动机额定电流。

根据不平衡电流, 可以推导出整定值

式中:Ig———接地故障电流整定值;

kset4———可靠系数, (1) 、 (2) 两种情况取值1.3~1.5, 电机取值3~4;

结合上面实例, 我们可以最终选择带接地故障的断路器, 采用瞬时保护, 保护值Iset3=2.2k A;Ig=150A。

相比于其它的方案, 采用带接地故障保护的低压断路器来解决TN系统下接地故障对长距离供电的限制这个问题的方案, 可能是最有效和经济的方案。

3 供电末端电压降的问题

据《供配电系统设计规范》 (GB50052-2009) (以下简称《供规》) 第5.0.4条规定:正常运行情况下, 用电设备端子处电压偏差允许值宜符合下列要求:①电动机为±5%额定电压;②照明:在一般工作场所为±5%额定电压;对远离变电所的小面积工作场所, 难以满足上述要求时, 可为+5%, -10%额定电压;应急照明和警卫照明等为+5%, -10%。

根据《手册》表9-63中可得:

式中:Un———为标称电压 (k V) ;

R0、X0———三相电缆单位长度的电阻和感抗 (Ω/km) ;

Ijs———负荷计算电流 (A) 。

以前段实例为基础, 假设电缆规格为YJV-1k V- (3X150+2X70) , 电缆的电阻R0=0.145Ω/km, 感抗X0=0.077Ω/km, 车间为三相平衡负荷, 功率因数cos准=0.82。由式10得△u%=8.01。

根据式10, 我们还可以得出下式:

式中:Pjs———负荷有功功率 (k W) 。

由前例已知条件可得Pjs=175.89k W, 假设车间进行了就地补偿后功率因数cos准=0.95, 由式11得△u%=4.5。

通过上面的两次计算, 我们可以知道改善电缆电压降的手段可以为:①加大电缆截面, 如上例将电缆截面改为185后, 电压降为4.96%;②就地补偿, 如采用就地补偿, 可以将电流值降低, 以达到降低电缆压降的目的。

4 结论

本文通过一个实例, 对现有市政给排水厂电气设计中关于电缆过长的导致的常见的两个问题进行了阐述和讨论。其实在设计中, 对于第二个问题, 大多数设计人员和校审人员以及现场施工人员都有相应的认识, 而对于问题一的重视程度却很不够, 这样给整个工程的质量和安全带来了隐患。

摘要：分析现有市政给排水 (给水厂, 污水厂) 设计中, 与电缆敷设距离较长的引发的两个问题, 并讨论和指出解决对策。

关键词：TN系统,相地短路,电压降

参考文献

[1]任会元, 等.工业与民用配电设计手册 (第3版) .2005, 10.

[2]杨成德.TN系统接地故障保护的探讨.电工技术杂志, 2003 (9) .

浅谈建筑电气设计与节能措施 篇4

电气节能的内容, 在很多现行的设计规范中都有所体现。建筑电气设计在满足建筑的本身功能, 保证建筑的各项功能稳定连续运行的同时, 更要严格遵守相关的设计规范。既不能为了节能而盲目加大投资, 也不能为了一味的节能而牺牲的建筑物的部分功能。因此, 电气节能设计应遵循以下原则:

1.1社会责任感:我们每个人在社会上做的每一件事, 就无形的对社会承担了一份社会责任, 工程设计亦是如此。设计者所设计出的每一项工程, 自工程施工建设开始, 设计者就开始对它承担起终身的社会责任。建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事, 设计者应承担起国家发展战略和后代人生存条件的社会责任感。

1.2实际性:就是要根据建筑物本身的使用功能, 充分考虑实际经济效益, 合理选用节能设备及材料, 尽可能达到节能目的, 并在短时间内收回投资成本。

1.3适用性:就是基于满足在在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源, 为建筑设备运行提供必需的动力, 按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计, 促进电能合理利用。

1.4节能性:就是通过合理的设计及运行方案减少不必要的能源损耗。在民用建筑电气设计中, 应采用成熟、有效的节能措施, 降低电能消耗。

2变压器节能措施

在条件允许的情况下, 尽可能选择节能环保、低损耗、低噪声的变压器。目前我国城市电网的供电电源电压已经确定, 而线路上的电流是不能改变的, 若要减少线路损耗, 只能减小线路电阻, 故应选用铜芯变压器。降低变压器电阻的绕组电阻, 增大通过电流。

如果选择的变压器容量过大, 则当变压器长期处于轻载运行时, 空载损耗比重增加, 功率因数降低, 这就造成了电力系统的电能损耗增加。如果变压器的负载率过高, 即达到85%以上, 则变压器的效率降低, 寿命也会缩短。因此, 在选择变压器时, 应合理分配负荷, 选取变压器时要注意变压器容量与电力负荷相适应, 还要尽量平衡三相负荷, 降低变压器环境温度等。

3供配电系统的节能措施

3.1变电所的位置应深入或接近负荷中心, 且接近电源侧, 亦要进出线方便, 减少供电距离, 以缩短供电半径, 减少线路损耗。

3.2导线应选用电导率相对较小的材料做导线。工程设计中通常选用铜芯线缆, 按经济电流密度法合理选择导线截面, 以减少损耗。在实际施工布线时, 应尽量使线路走直线或最短距离, 低压线路还要不走或者少走回头线。

3.3合理提高供配电系统的功率因数, 减小电能损耗。我们知道在供配电系统中, 一些用电设备会产生滞后的无功电流, 增加了系统中的无功功率。为了降低无功功率, 减小损耗, 通常采用以下办法:在设计中合理正确的选择电动机、变压器等设备来提高设备的自然功率因数, 当自然功率因数偏低时, 应采用电容器就地补偿, 就地补偿方式为集中补偿, 单独补偿, 高压电容补偿和低压电容补偿。一般住宅小区采用的补偿方式就是变电所低压侧集中补偿。

3.4供配电系统设计采用的设备, 应符合国家或行业的产品技术标准, 并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品, 不得采用淘汰产品。

4照明系统节能措施

4.1充分利用自然光。自然光是一种绿色能源, 在我们的生活中取之不尽用之不竭, 充分利用好这种能源, 可以很好的减少照明用电, 从而达到了节能的目的。利用自然光的方法有导光管法, 棱镜多次反射法、光电效应法等。

4.2合理选择照明灯具。要实现照明节能, 就要选择高效的照明光源。灯具效率高, 单位面积的耗电量就会下降。在选择灯具时, 尽量不使用白炽灯, 使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高的灯具。灯具的选择还和照明场所的高度有关, 如果照明场所需要将灯具悬挂较高, 则需选用金属卤化物灯, 悬挂较低的场所可选用银光灯。

4.3合理选择控制方式。对于不同的场所选择不同的控制方式。每个照明开关所控制的灯具数量不宜过多。在照明面积大的场所, 采取分区域控制灯具, 并适当增加开关数量, 以便在阳光充足或照明质量要求不高的情况下, 并且在不影响正常活动的前提下关闭一部分灯具, 达到节约用电的目的。民用住宅的走道, 楼梯等短暂停留的公共场所, 宜使用节能的自熄开关。

5谐波治理措施

谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。例如计算机系统, 开关电源, 电子荧光整流器等导致配电系统的电压、电流发生畸变, 产生谐波。恶劣的谐波环境将会对智能建筑中用电设备和系统造成巨大的危害。在实际工作中, 由于谐波具有多发性、随机性和不可重复性, 导致智能建筑中的各种电气设备性能下降、无法工作的现象时有发生, 因此, 为保证现代智能建筑中各种不同类型设备和计算机及精密电子装置正常、可靠、高效地运行, 必须要采取相应措施, 确保用电设备的使用寿命。

谐波治理的主要措施有:有源滤波器, 无源滤波器, 混合型滤波器等。

6结束语

电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分, 为了实现我国可持续发展战略, 建筑节能势在必行。建筑电气节能设计潜力很大, 应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备, 应用先进的设计技术, 按照节能标准合理设计。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时, 又能行之有效地节约能源, 这是每一个设计人员必须思考的问题。

参考文献

[1]全国民用建筑工程设计技术措施——电气节能专篇[M].中国计划出版社, 2007

[2]《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) .中国建筑工业出版社, 2004

建筑电气节能设计与降耗措施浅析 篇5

当前资源消耗过快, 各行各业都在研究如何进行节约能源。建筑的电气节能设计是建筑设计的一个重要发展方向, 电气设计应该根据人们对现在建筑的要求, 设计出符合人们要求的经济、可靠、安全节能的配电系统。目前, 在我国居民的日常生活中, 存在严重的能源浪费的现象, 但电气节能设计并不意味着降低工作或生活的标准, 更不能以牺牲建筑功能、减少甚至损害使用功能及需求为代价, 也不能盲目增加无谓的投资为节能而节能。本文将从以下几个方面对电气节能的原则、途径及新技术应用作一浅析。

1 建筑电气节能设计遵循的基本原则分析

1.1 适用性。

适用性是建筑结构在相关功能正常使用条件下, 满足预先设定使用要求的能力。在建筑电气节能设计时应当考虑建筑设备正常运行和一系列相关用电设备所要求的电能品质、负荷量等基本要求。据此进行科学合理的建筑电气节能设计。

1.2 实际性。

建筑电气节能设计离不开实际具体的情况, 科学合理地选择相关电气设备和材料, 不仅可以降低工程成本, 减少经济投入, 还能够达到降低能耗的目的。理论结合实际, 在实践中对建筑电气节能设计进行不断探索与创新。

1.3 节能性。

节能性是建筑电气节能设计的目的, 节能性是在考虑基本建筑功能实现的条件下减少消除与建筑功能不相关的 (输电导线和建筑设备自身电能损耗) 损耗。

因此说, 在兼顾舒适性的基础上, 节能设计的着眼点应该是节能物的能量损耗, 贯彻实用性和技术性的选择, 真正实现能量节约和经济节约。

2 建筑电气节能设计技术

建筑电气节能设计包含照明部分的电气节能设计, 供配电系统及线路的设计, 变压器节能设计和降低电路自身损耗设计。充分考虑以上方面的电能损耗, 以适用性、实际性、节能性为基本原则, 充分利用相关学科研究分析实际建筑工程中能够实现电气节能的方面。科学合理地选用建筑设备及输电线路的类型, 减少消除不必要的电能损耗。

2.1 照明部分节能设计

建筑工程中的照明设备使用面积大、分布广泛是建筑能耗的主要组成部分。有关资料显示, 照明设备在建筑工程的能耗比重达到0.15~0.25之间, 因此, 我们应当充分考虑建筑照明在技术方面的改进, 在照明光源上的选择, 在对照明设备的控制方法的选用, 对自然光在建筑中的使用等方面。对照明部分的节能设计能够减少大量不必要的电能损耗。

在满足照明部分对作业的视觉需求和建筑功能的前提下, 尽可能地减少电能在照明系统输电线导线上的损耗和不必要的光源浪费。采用符合相关技术要求的照度标准, 减少不必要的光源浪费。使用优质高效节能的光源, 传统的白炽灯光质差、发光效率低、电能损耗大, 已经逐渐被社会淘汰;而LED节能灯、荧光灯以其光质高、电能损耗小、经济节能等优点已经广泛应用于建筑照明系统。科学合理地选择照明线路, 供电方式和输电线路导线截面积都是影响照明线路电能损耗的主要因素。经过实际检验和科学论证, 在照明线路中选用三相四线式供电可以使得输电线路的损耗最小。在建筑照明系统中大量使用三相四线制供电方式可以大大降低输电线路的损耗。

自然光是最经济环保的光源, 所以在建筑照明部分中应当充分考虑自然光的利用率。通过各种科学合理的建筑设计, 将自然光更多更好地引进建筑中, 可以有效地减少照明系统中电能的消耗。可以在建筑中大量使用透光性较好的玻璃;也可以使用光电传感器控制建筑中的电能消耗型光源, 在光线达到正常视力需求的情况下自动切断照明输电线路, 使用自然光为建筑提供照明。在建筑装修中也可以使用光反射高的材料进行装修, 提高整体建筑内的照度。对人员流动较少的走廊和其他室内场所可以采用声控开关、光线感应开关, 进而降低不必要的电能光源浪费。

2.2 合理设计供配电系统及线路

对供配电系统及线路科学合理地设计是建筑电气节能设计必不可少的环节。在实际情况中, 应当根据建筑设备的类型和设备对电能的要求合理分析研究, 选择简单可靠易操作的供配电系统。建筑用电设备的负荷容量、用电设备自身特点对电能品质的要求都是要考虑的因素, 应根据实际建筑工程用电的实际需求选择合适的变压器是电气节能设计的保障。

瞬流抑制专用快速开关元件组合是建筑电气节能的多种手段之一, 经实践和科学理论证明, 这种手段可以有效地滤除输电线路中产生的瞬流浪涌, 确保末端设备无损无影响地运行, 最终达到降低建筑用电设备的电能损耗, 提高相关设备的运行效率, 减少维护中的经济投入和延长设备使用周期。这种电气节能手段不仅可以达到节约电能的目的, 还能同时做到保护建筑电气设备正常高效经济地运行。

2.3 变压器节能设计

变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗, 在变压器的节能设计上只考虑有功损耗, 空载损耗与负载损耗是有功损耗的两个主要组成部分。空载损耗又称为铁损即功率传输的损耗, 主要包括变压器铁芯漏磁和涡流损耗, 它们的大小取决于变压器自身的结构参数, 与外部条件无关, 可以看作不变量。因此在变压器的选型上应选择干式变压器或者油侵变压器等节能型变压器。

负载损耗与变压器的负荷率有关, 经验证当负荷率为0.5时变压器的能耗最小, 但是在考虑经济条件的情况下负荷率控制在0.75~0.85间是最为合适的选择。在实际变压器的选型中变压器的容量应根据具体情况而定, 变压器容量过低不能满足用电设备的正常需求, 如果容量过高会引起铁损增加, 因此, 合理科学地选用变压器的容量和台数是变压器节能设计的关键。

2.4 降低线路电能损耗

建筑工程中输电线路分布广泛走线复杂, 有效地减少线路上的电能损耗是建筑电气节能设计中不可缺少的重要部分。影响导线电能损耗的是导线自身的电阻, 导线电阻与导线长度和电阻率成正比, 与导线截面积成反比。

因为经济成本的因素限制导线的截面积不可能做的很大, 在现实中主要依据线路所要求的机械强度、线路发热条件、电压损失来计算选择导线截面积。采用科学合理的电路设计有效地减少建筑工程中输电线路的长度;选用铜芯导线等电阻率较小的金属材质作输电线路的导线, 都可以很好地降低线路导线自身总电阻, 减少电能在线路中的损耗。此外, 还可以限制连接在电网中的电动机和电焊机的空载运转, 正确选用设计变流装置, 采用功率因数比较高的相同容量的同步电机取换异步电机来提高系统的功率因数, 也可以较好地降低线路上的电能损耗。总之, 应当依据现实条件科学合理地选择、结合不同的方法减少线路上的电能损耗。

3 建筑电气新技术应用现状与发展趋势

近年来, 建筑行业的日益快速发展, 建筑设备上的能源损耗问题越来越严重, 传统的电气节能技术已经不能满足要求, 新的现代化电气节能设备随着新技术的发展而逐渐成熟并广泛应用于建筑电气节能设计上。建筑电气新技术是采用相关的先进控制方式对传统电气设备进行有效控制从而达到节能的目的。

智能化、自动化建筑是在自动感知各种建筑电气设备的实时数据并在满足建筑自身需求的前提下, 以最小的资源和代价实现最大的需求。通过计算机可在中心控制室远程监控建筑中的各个电气设备的运行情况, 并根据汇总的实时数据采用模糊处理、专家分析法等专业数学工具分析运算, 最终实现自动或手动地远程控制电气设备的运行。

社会的发展与技术的变革使得资源节约型环境友好型社会成为时代发展的主题。在实践中创新发展新的建筑电气节能技术, 要求我们用先进的科学技术方法, 减少建筑电气部分的能源损耗。在建筑电气节能技术上创新发展的同时, 还应当发展相关的建筑电气设备, 电气设备的发展是解决电气节能的根本手段。只有充分把新技术同时应用到电气设备和电气节能技术上, 才能真正实现最大的建筑电气节能的效果。

4 结束语

节能降耗是国家的基本国策, 亦是现代建筑工程发展的主题之一。在建筑工程电气设计时, 设计人员应应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备, 用先进的设计技术, 按照节能标准合理设计, 为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时, 又能达到切实节约能源目的, 这是每一个设计人员必须长期思考的问题。目前建筑上的电气节能空间还很大, 在建筑电气设备的选用上, 在了解其基本原理、性质、特点和相关技术指标后依据具体经济基础进行充分的比较研究, 选用新技术下的节能电气设备;在建筑电气节能设计上, 应当在了解建筑工程整体功能要求的前提下, 科学合理地选用新的设计理念和控制方法, 提高电气设备的使用效率, 减少电气设备的电能损耗。

摘要：电气系统作为建筑的主要功能系统之一, 它的节能设计对于建筑使用过程的电力资源消耗量起着决定性的作用。文章从建筑节能设计的基本原则、建筑节能的主要措施入手, 阐述了如何在建筑电气设计的过程中提高电气设备使用效率、达到节能降耗的目标。

关键词：节能措施,建筑电气,优化设计

参考文献

[1]李雪佩, 等.全国民用建筑工程设计技术措施电气[M].北京:中国计划出版社, 2003.

[2]李炳华, 李战赠.建筑电气的节能设计[J].建设科技, 2004 (15) .

建筑电气设计中节能与安全的研究 篇6

随着科学技术的发展, 人们对于电气的需求也逐渐增多, 随着智能建筑的出现与发展, 在建筑施工过程中, 建筑施工的要求也越来越高。电气作为智能施工的主要设计重点, 并随着现代经济的不断发展, 逐渐扩大了电气的应用领域, 目前, 电气能源消耗与电气安全是目前我国城市发展中最主要的消耗形式。环境污染造成了能源缺失加剧了能源危机, 越来越多的人开始关注节能产品。

2 建筑电气设计原则

在进行建筑电气设计时, 应遵循相关的设计规范以及规章制度, 要求以设计规范作为电气的设计准则, 体现出国家法律对建筑施工的要求, 使电气设计符合节能和安全的设计原则。建筑电气设计应满足其功能要求, 在建筑功能的运转过程中, 是通过稳定的运行来带动设备运转, 使设备能自行控制运转, 为居民生活提供便利。建筑电气设计作为建筑的主要组成部分, 在进行电气设计时, 应将经济因素综合考虑到设计之中, 全面考虑初投资以及日后的运行成本, 以达到建筑使用寿命期内成本最低的要求。

3 建筑电气设计中的安全性

建筑电气设计中的安全性应从供电线路方面、电力供应方面、电气设备方面、以及建筑消防这几个方面进行考虑。

3.1 供电线路方面

居民住宅中的电路种类繁多。为确保各种电气设备中的电路可以安全运行, 不可随意更改供电电路中的主线截面。如需进行更改, 必须按照规范要求经计算检验后再进行更改。否则更改后线路截面变小, 造成电阻变大以及功率过载将会引起电路发热, 甚至造成火灾。

3.2 电力供应方面

电力在目前的建筑施工中起着十分重要的作用, 没有电力来源, 建筑基本处于瘫痪的状态。确保稳定的建筑电力供应, 是保障居民日常生活的基础。因此, 为确保居民的正常用电, 在现代高层建筑中, 应设置两个以上的独立电源, 根据负荷的大小以及当地电网的相关规定来确定电源的数量。同时供电又互为备用是设置两路独立电源的基本原则。另外, 须安装燃气轮发电组或备用柴油, 要求断电时及时恢复供电, 时间应控制在15秒以内, 保证消防设备、事故照明、以及电梯事故等方面的用电。应根据建筑标准, 选用功能性较强的真空开关手车式高压开关柜。根据消防防火要求, 主楼内严禁安装大容量的油浸电力变压器。将容量低压配电屏的出线做成手车式。

3.3 电气设备的接地方面

现在的建筑中存在大量的电子设备, 如空调、冰箱、电视、电脑等等, 电子设备利用保护接地系统的共用接地体与重复接地连接, 为保证用电安全, 共用接地体的电阻应控制在1Ω以内。

3.4 建筑消防控制方面

建筑消防设计实际上就是火灾自动报警灭火系统。该系统主要包括分区消防报警控制器、火灾探测器、消防中心、自动洒水灭火以及气体自动喷射灭火系统等, 这四个部分系统实现了报警灭火的自动化。消防线路应按照要求进行暗敷或穿金属管, 防止火灾发生后, 影响消防线路的正常使用, 确保命令以及信号的正常传输。消防水泵的控制十分重要, 为保证安全, 应在消防水泵上设置两路控制:一路安设在消防控制室控制, 另一路则安设在消防水泵控制柜。

4 建筑电气设计中的节能性

建筑电气设计是建筑设计中必不可少的一部分。为减少建筑的功能损耗, 建筑电气工程师应综合考虑, 将初投资以及建筑电气在运行时产生的能耗作为重点考虑因素。论文从照明、变压器、线路这几个角度进行分析。

4.1 电动机的节能性

电动机损耗的减少, 主要通过电动机的功率因数以及工作效率的提高来实现。在建筑工程中, 电动机一般由专业设备配套, 因此电动机损耗的减少, 应该在运行的过程中实现。可以减少就地电容器补偿、电动机空载运行以及电动机轻载运行。具体的做法是利用变频调速来控制电动机, 缓解负载变化对电动机产生的影响, 从而提高电动机在轻载运行时的工作效率, 最终达到节能的目的。实验证明, 在空调系统中利用变频控制, 可使空调的运行成本减少30~40%。

4.2 变压器的选择

变压器作为电气运转时重要的电力输送设备, 应不断地发展与提高, 满足人们的需求。从节能方面考虑, 应选用节能型变压器。使硅钢片以及优质冷轧晶粒取向硅钢片的磁场方向相似, 可以防止涡流损耗;接缝密合可降低漏磁损耗。与传统的变压器相比, 节能型变压器减少了短路损失以及空载损失, 10k V系列节能变压器分别降低13.93%和41.5%。通过计算得出, 平均每千伏安年可以节电9k W·h。节能型变压器具有很多优点:节能显著、高效率、低损耗、抗冲击等, 因此被人们广泛应用。

4.3 配电线路损耗

用于建筑供电的线路较长较多, 由于电阻原因, 电流通过时会引起功率损耗, 要降低电阻导致的损耗可从下文的几个方面考虑:选用导线时, 应选择电阻率小的铜芯导线。尽可能的减少导线的长度, 在设计线路时, 应以直线为准, 避免过多的弯路, 在低压配电中, 尽量避免走回头路。为减少供电半径, 变电所与负荷中心的距离不应过远。对导线截面积增大, 对于一些长线路, 应以热稳定、电压降、载流量和保护配合要求作为增大一级线截面积的前提, 因此而增加的线路成本可在运行成本中抵消。

5 结束语

随着社会的不断发展, 建筑电气设计的要求也逐渐提高。现如今是一个提倡环保节能的时代, 建筑电气工程将沿着绿色方向发展, 电气设计在符合建筑规范的前提下, 越来越注重节能性和安全性。建筑电气应从运行成本、初投资、以及环保节能这几个方面进行综合考虑, 使建筑电气满足居住适用性、节能性和安全性要求, 减少能源损耗, 从而达到节约能源的最终目的。

摘要：建筑电气设计是建筑工程的重要组成部分。随着现代电力设备的不断发展, 在建筑电气设计中, 电气的节能性与安全性将作为建筑电气施工的主要设计理念。本文主要阐述了目前建筑电气的现状, 并分析了电气的节能与安全在建筑电气设计中的重要性, 对建筑电气施工中的问题, 提出了相应的控制策略。

关键词：建筑,电气设计,节能,安全

参考文献

高层建筑电气设计与节能措施探讨 篇7

随着我国经济社会的发展, 高层建筑如雨后春笋般涌现出来, 因高层建筑对电能的消耗较大, 如何有效的进行高层建筑电气设计, 以便能够大幅度降低电能消耗逐渐成为人们及设计师们关注的焦点。作者结合自己多年从事高层建筑电气设计的经验, 从电气设计的节能所注意的原则开始, 对现代住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。

1电气节能设计应遵循的原则

1.1 考虑实际经济效益

在进行高层建筑节能设计时, 应考虑实际经济效益, 节能应根据国情考虑实际经济效益, 不能因为注重节能而过高地消耗投资, 增加运行费用而导致工程造价过高、日常使用费用增加, 而是要使节能设计所引起的投资增加部分, 能够在未来几年电气节能中进行回收。

1.2 减少无谓的能量消耗

电气节能设计应当将减少无谓的电能消耗作为着眼点, 在明确建筑物功能的基础上, 分析哪些地方的电能消耗是多余的, 并研究采取何种措施能够达到节能效果, 如电能传输过程中所产生的有功损耗、变压器的功率损耗等均为可以避免的能量损耗, 而数量多、使用面广的照明设施, 则可以通过采用先进的照明设施而降低电能消耗。

2电气节能设计的具体方法及措施

2.1 供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性, 现代高层建筑至少应有2个独立电源, 具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式, 原则上是两路同时供电, 互为备用。另外, 还须装有应急备用柴油发电机组, 要求在15 s内自动恢复供电, 保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压, 都采用10 kV标准电压等级。

2.2 照明的节能设计

1) 充分利用自然光

2) 要有效地控制单位面积灯具的安装功率。在满足照明质量的前提下, 一般房间应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯;对于高大车间、厂房及体育馆场等的室外照明, 宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

3) 推广使用低能耗、性能优的光源用电附件, 如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。

4) 改进灯具控制方式, 采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点, 可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点的方法。

2.3 合理选择变电所位置

由于高层建筑的楼层数较多, 楼层的电力负荷相对较为分散, 为了确保电力主干线的电压在允许值范围内, 尽可能的降低电能损耗, 有必要科学、合理的选择变电所的位置。通常情况下可以考虑以下几种选择:①在辅助建筑物内或者高层建筑的地下室内设置变电器;②在建筑最高层和地下室内设置变压器;③在建筑物中间层、最高层和地下层分别设置变压器;④只在建筑物中间层内设置变压器;⑤在建筑物上部各层和地下室分别设置主变压器。变压器究竟设置在建筑物何处, 不仅需要考虑施工方便、设备条件、经济等因素, 还应当注重管理和经营等因素。

2.4 采用高效低能耗的设备, 提高能源的利用效率

在电力系统设计中, 首先应考虑选用高效节能的产品, 以期降低系统自身的能耗。供配电系统的节能设计, 根据负荷容量, 供电距离及分布, 用电设备特点等因素合理设计供配电系统, 做到系统尽量简单可靠, 操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心, 以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数, 以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器, 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。提高系统的功率因数, 减少无功在线路上传输, 以达到节能的目的。系统中的用电设备, 如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感, 会产生滞后的无功, 需要从系统中引入超前的无功相抵消, 这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备, 在线路上就产生了有功损耗。这部分损耗是可以想办法改变的, 其措施有以下两种。第一, 提高设备的自然功率因数, 以减少对超前无功的需求。第二, 安装无功补偿装置。民用建筑中, 容量大且负荷平稳的负荷实行就地补偿, 这样才能使线路上的无功传输减少, 达到节能的目的。

2.5 节省无谓消耗的能量, 合理开发和利用新能源

一方面, 找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的, 再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗, 传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗, 又如量大面广的照明容量, 宜采用先进技术使其能耗降低。另一方面, 为了达到节能节水和节电, 空调和给排水专业的工程技术人员均在考虑如何采用新技术, 在满足建筑功能和专业工艺要求的前提下达到节能、节水和节电的效果。在对这些新技术的供电和控制过程中, 需要工程技术人员对这些技术的工艺有深刻的理解, 才能做到符合工艺技术的要求。

3结语

高层建筑中的各种电气设施、线路耗能较大, 设计中应当合理选择变电所位置, 选择合适的变压器设备, 有效地设置高层建筑照明设施;在选用节能的新设备上, 具体了解其原理、性能、效果, 从技术、经济上进行比较, 再选定节能设备, 以达到真正节能的目的。

摘要：文章阐述现代高层建筑电气设计的主要内容, 从设计上满足系统用电负荷安全性要求, 提出设计中应注意的电气节能问题。

关键词：高层建筑,电气设计,节能措施

参考文献

[1]赵青娟.建筑电气设计中的节能措施[J].山西建筑, 2011 (36) .

[2]刘翠丽.建筑电气设计的节能[J].民营科技, 2011 (4) .

关于建筑物的电气设计与节能 篇8

1 建筑物电气节能设计的原则

1.1 满足电气的用电需求

建筑物在进行电气节能设计时, 满足电气的用电需求是节能设计最为基本的一项原则, 要求建筑物的电气节能设计不能以损害功能用电需求为代价, 对于照明电气要满足照明的亮度、色温指数等。总而言之, 要使建筑物中的各个用电器能够正常的工作, 同时达到最大的节能。

1.2 提高经济效益

建筑电气的节能设计一方面是要节约能源, 另一方面则是要提高建筑物的经济效益, 设计时不能为了要节能而盲目地增加不必要的投资以及运行的费用。

1.3 资源利用得到优化

在进行建筑物的电气节能设计时, 要做好与电气相关的配电设施和网络的规划、设计以及建设的工作, 从而推动能源的合理利用, 促进电气资源的优化, 通过使用节能高效的电气设备, 满足节能要求。

1.4 降低能量的损耗

建筑物的节能设计时, 首先要知道哪些能量的损耗是没有意义的, 比如变压器功率损耗或者是传输电路能量的损耗, 这些都是无用的能量损耗。应有的放矢地采取相应的措施和方法, 降低这些能量损耗。建筑物电气节能设计应该贯彻实用、经济合理以及技术先进的原则。

2 建筑物电气节能设计的措施与途径

2.1 充分利用天然的光源做好建筑物节能

照明节能是建筑物节能中的一个重要的部分, 随着人们对于能源以及环境保护的关注, 如何利用天然的光源来节约照明的用电已经引起人们的重视。在照明工程的实施中, 应该充分地利用这一用之不竭、取之不尽的天然光源, 制定建筑物的采光标准, 确定采光方式, 将采光和照明进行有机地结合, 最大限度地利用好天然的光源。这样既能节约照明能耗, 也有助于室内温度的升高, 对于建筑物节能来说具有重要的现实意义。

2.2 变压器的节能设计

变压器的节能设计可以从两个方面着手。一是要降低变压器的损耗。通常来讲, 变压器的损耗主要来源于铁损和铜损, 铁损是与负载无关的空载损耗, 铜损则是与负载成平方比的负载损耗。在变压器有载时, 其铁损是固定的, 同时还存在有一次、二次线圈的电阻损耗, 即使所谓的在不同负载条件下, 变压器总的损耗为二者损耗的加和。所以要采取有效地电压器节能措施降低其铁损和铜损。二是要提高变压器的频率。变压器的效率等于输出功率与输入功率的比值。其最高效率是由变压器固有的结构特性、空载损耗以及短路损耗决定的。所以, 我们可以以这一理论为基础, 对于季节性变化较大的复合, 配备两台变压器, 当负载长时间较低时停用其中的一台, 从而提高变压器的效率, 达到节能的目的。

2.3 电气设备的节能

首先是空调系统的节能, 可以通过以下措施进行: (1) 冷冻水与冷却水系统进行优化控制; (2) 冰蓄冷系统的优化控制, 对于目前还不成熟的冰蓄冷控制仍需要加以研究, 在蓄冰装置优先方式下的融冰策略要做好, 提高空调的节能; (3) 变风量系统等做好控制, 保证节能的需求。其次还要做好给排水系统、电动机、电梯以及电动门窗的节能设计, 通过优化设计方案, 采取科学的措施, 达到建筑物节能的目的。

2.4 照明用电的节能

照明用电的节能可以采用高效的节能灯具, 在满足眩光限制的条件下, 优先选用灯具效率较高以及开启式直接照明的灯具, 室内灯具的效率不应该低于60%。对于大开间的办公室, 在有自然采光的区域采用恒照度的控制, 靠近外窗的灯具可以随着自然光线的变化而变化。其次, 应该改善照明器的控制方式, 做到使用时才开启照明, 尽可能地减少不必要的灯具照明时间、数量以及过高的照明度要求, 做好建筑物的节能。

2.5 提倡能源的综合利用

能源的综合利用不仅涉及到建筑物内各个电气使用系统节能优化, 也涉及各个系统之间的有机配合, 是做好建筑物节能的一个重要措施。在建筑物节能中可以采用太阳能光伏电源系统, 减少变压器的功率损耗, 选择合理的变压器负载。也要减少线路的能损, 所提供系统的动率因素, 减少照明系统的光能损失, 这就要求在电气设计时与建筑物设计配合, 合理选择照明的器具, 通过节能器具以及节能供给等措施提高照明利用的系数。通过提高能力的综合使用效率, 做好建筑物的节能。

3 结语

节能, 应该成为也必须成为我国建筑物电气设计方面的一个考量指标, 这对于解决目前的能源危机以及社会和谐可持续发展具有举足轻重的作用和意义。科学技术的进步使得建筑物的节能设计成为了可能, 通过采用节能的电气, 降低电气设备使用过程中的能损以及提高能源的综合使用效率来达到建筑物电气节能的目的, 从而保证我们在享受正常建筑物功能的同时, 也不会对我们的生活产生影响, 利国利民。

参考文献